顛覆性技術(shù)創(chuàng)新！MRD碼技術(shù)將改變什么？

“絕對(duì)安全”的通信是千百年來人類的夢(mèng)想之一，從摩斯電碼到電報(bào)、傳真，從移動(dòng)電話到網(wǎng)絡(luò)通信，通信技術(shù)的發(fā)展同時(shí)帶來了各類安全隱患，與通信安全相關(guān)的技術(shù)一直是科技界、產(chǎn)業(yè)界的重點(diǎn)攻關(guān)方向。

近日，深圳市領(lǐng)存技術(shù)有限公司（以下簡(jiǎn)稱“領(lǐng)存技術(shù)”）宣布，其在最大秩距碼（Maximum Rank Distance，簡(jiǎn)稱MRD碼）技術(shù)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)在極低算力條件下微秒級(jí)的編解碼性能，使得MRD碼的糾錯(cuò)性能提升了1萬倍。什么是MRD碼？MRD碼技術(shù)對(duì)通信安全具有什么意義？這項(xiàng)技術(shù)將對(duì)千行百業(yè)帶來哪些變化？

“紙面”理論轉(zhuǎn)化落地應(yīng)用

MRD碼是一種通訊算法，它能及時(shí)發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)編碼中出現(xiàn)的節(jié)點(diǎn)錯(cuò)誤，同時(shí)展現(xiàn)快速可靠的糾錯(cuò)能力，有效應(yīng)對(duì)數(shù)據(jù)傳輸及存儲(chǔ)過程中可能出現(xiàn)的丟失和差錯(cuò)，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性和完整性，同時(shí)賦予數(shù)據(jù)傳輸過程中更高的加密性。

加密，就意味著更加“安全”。在全球量子通信技術(shù)發(fā)展的大背景下，秩度量碼是后量子密碼學(xué)研究的一個(gè)分支，后量子密碼學(xué)的目標(biāo)是為量子計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)做好準(zhǔn)備，尋找新的加密算法和原理，這些不能被量子計(jì)算機(jī)有效地破解。

事實(shí)上，MRD碼理論已經(jīng)誕生了近40年，但是MRD碼編譯一直面臨巨大的挑戰(zhàn)，長(zhǎng)期以來未能突破。MRD碼算法涉及極其復(fù)雜的運(yùn)算，而真實(shí)的應(yīng)用場(chǎng)景往往又無法提供足夠的算力。

同時(shí)，復(fù)雜的計(jì)算過程無法提供實(shí)時(shí)的編解碼性能，導(dǎo)致技術(shù)理論雖然很誘人，但40多年來卻一直停留在“紙面上”，無法在真實(shí)的場(chǎng)景中進(jìn)行應(yīng)用。目前，德國(guó)、美國(guó)、日本等國(guó)政府都在大力資助解決該通信算法的應(yīng)用難題。

深圳領(lǐng)存董事長(zhǎng)楚一兵表示，領(lǐng)存實(shí)驗(yàn)室通過巧妙的算法解決了這一難題，即使在極其微弱的算力條件下，依然可以實(shí)現(xiàn)微秒級(jí)的編解碼性能，這一難題的解決，奠定了算法大規(guī)模應(yīng)用的基礎(chǔ)條件。隨著AI應(yīng)用的不斷深入和擴(kuò)展，MRD碼及其相關(guān)技術(shù)將會(huì)成為一大趨勢(shì)，并且在未來可能成為關(guān)鍵性技術(shù)基礎(chǔ)之一。

算法突破賦能千行百業(yè)

以量子計(jì)算、量子通信和量子精密測(cè)量為代表的量子信息技術(shù)，是培育未來產(chǎn)業(yè)、推動(dòng)高質(zhì)量發(fā)展的重要方向之一。楚一兵表示，MRD碼技術(shù)可以有效地利用傳輸帶寬，提高數(shù)據(jù)處理速度和安全性，有望成為數(shù)據(jù)加密的強(qiáng)大工具，在后量子時(shí)代，提供一個(gè)抵御量子計(jì)算機(jī)攻擊的可行和高效的加密手段。

這意味著，MRD碼的技術(shù)突破將推動(dòng)千行百業(yè)在人工智能、大數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)傳輸?shù)戎T多領(lǐng)域的應(yīng)用。

比如，MRD碼可以深度賦能AI訓(xùn)練，助力我國(guó)AI領(lǐng)域換道超車。使用領(lǐng)存MRD碼技術(shù)可以大幅提升AI研發(fā)進(jìn)程，MRD碼在多跳網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)編碼應(yīng)用中可以顯著提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)男屎涂煽啃裕瑴p少傳輸延遲，提升整體網(wǎng)絡(luò)性能，從而滿足機(jī)器學(xué)習(xí)和AI訓(xùn)練過程中數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確傳輸和存儲(chǔ)，從而提高模型訓(xùn)練的質(zhì)量和效率。

5G的傳輸效率相當(dāng)于4G的20倍，但缺點(diǎn)是需要較密集的基站設(shè)施，只適用于人口密度較大的區(qū)域；6G網(wǎng)絡(luò)的傳輸效率則相當(dāng)于5G的100倍，且所需基站密度小、數(shù)據(jù)點(diǎn)間的傳輸距離更大，進(jìn)而對(duì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆纴G失、糾錯(cuò)能力提出了更高要求。MRD碼則有效解決這些問題，并作為下一代通訊的核心算法的研究方向之一。

此外，MRD技術(shù)或可改變高端存儲(chǔ)一直被海外巨頭壟斷的競(jìng)爭(zhēng)格局。在分布式計(jì)算和云服務(wù)中，數(shù)據(jù)的同步和一致性是關(guān)鍵挑戰(zhàn)之一，MRD碼能夠提供有效的糾錯(cuò)能力，加強(qiáng)數(shù)據(jù)一致性，有助于優(yōu)化資源分配，降低數(shù)據(jù)丟失或損壞的風(fēng)險(xiǎn)。

“催化”信息技術(shù)新質(zhì)生產(chǎn)力

今年的政府工作報(bào)告中指出，大力推進(jìn)現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系建設(shè)，加快發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力。當(dāng)前，新質(zhì)生產(chǎn)力成為中國(guó)推動(dòng)高質(zhì)量發(fā)展的熱詞。同時(shí)，中國(guó)新質(zhì)生產(chǎn)力也正為全球發(fā)展增添新活力、注入新動(dòng)能。

楚一兵介紹，MRD碼同樣支持新興科技發(fā)展，比如物聯(lián)網(wǎng)（IoT）、自動(dòng)駕駛、遠(yuǎn)程醫(yī)療和智慧城市等領(lǐng)域，都依賴于高效、可靠的數(shù)據(jù)通信和存儲(chǔ)，MRD碼技術(shù)可以為這些領(lǐng)域大量設(shè)備和系統(tǒng)之間的有效數(shù)據(jù)交換提供強(qiáng)大的算法支撐，加快新興產(chǎn)業(yè)的落地。

顛覆性技術(shù)的實(shí)現(xiàn)往往不是靠堆積數(shù)學(xué)家來解決，而是靠有天賦的人才瞬間的靈感。楚一兵表示，領(lǐng)存在原理性創(chuàng)新方面進(jìn)行了4年多的嘗試，經(jīng)歷了驚喜、失望、絕望、再燃希望、再灰心等反復(fù)的折磨，方有少許心得。

在大力投入研發(fā)費(fèi)用的同時(shí)，保持競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的核心還在于“敢做”，持續(xù)監(jiān)測(cè)市場(chǎng)趨勢(shì)和消費(fèi)者需求，預(yù)見行業(yè)發(fā)展方向，使公司能夠快速響應(yīng)市場(chǎng)變化，與學(xué)術(shù)界、研究機(jī)構(gòu)或其他技術(shù)領(lǐng)先的公司建立合作關(guān)系，合作研發(fā)新技術(shù)或共享資源。

他透露，領(lǐng)存正在研發(fā)全球第一款使用MRD碼和網(wǎng)絡(luò)編碼的固態(tài)硬盤，這個(gè)硬盤將會(huì)打破目前固態(tài)硬盤固定的容量限制，實(shí)現(xiàn)容量“無限大”。

MRD碼的技術(shù)突破將成為新一代信息技術(shù)領(lǐng)域新質(zhì)生產(chǎn)力的“催化劑”，提高我國(guó)產(chǎn)業(yè)鏈中諸多企業(yè)的國(guó)際核心競(jìng)爭(zhēng)力。“MRD碼目前對(duì)所有應(yīng)用領(lǐng)域來說都太新，隨著不同用戶的市場(chǎng)反饋，MRD一定會(huì)有更多的‘變種’，從而解決不同的問題。”楚一兵說。（金言）

來源： 光明網(wǎng)